葛存扣
(揚州市勘測設計研究院有限公司,江蘇揚州225007)
水利工程測量作業不僅工作量極大,并且對技術的要求也很高,傳統的測量技術已經不能達到工程的建設需求,需要使用先進的技術與設備才能完成。由此,數字化測繪技術應運而生。數字化測繪技術是現階段使用最多的測繪技術,在水利工程的測量工作中若能充分利用該技術輔助工作,將大大簡化操作流程,同時提高測量的精確度。
以往測繪方法多會使測量工作的內外業分離,并且進行工程圖和大比例地圖的測繪需要進行野外測量,這就需要耗費大量的人力和物力,并且測量周期長。因而成圖的周期長,測量成本高。而數字化測繪技術主要是利用定位系統等高科技進行遠程測量和數據分析,可以節約大量的人力與物力資源,同時方便測繪人員的工作,降低操作過程中的成本。利用數字化測繪技術,還可以快速對目標進行精準定位,并且使用各種不同的符號對地圖中的地物點進行屬性標記。由于這種測量方式具有很高的自動化程度,可以對數據進行實時更新,因此,省去了重復測量的時間,節約了成本,提高了測量效率。
采用數字化測繪技術完成的測繪圖包括的信息量很大,對獲得的數據能夠分層儲存。相較于傳統的圖紙存放、整理、攜帶以及分層過程,數字化測繪技術只需通過電腦等電子設備對內業數據進行整理和繪制,可以實現內外業一體化。對于測量有誤的數據,可以在重新測量后對原數據進行修正,并快速生產新圖形,由此確保圖形的可靠性和現勢性,能夠隨時使用。
在工程測量中使用數字化測繪技術相比傳統的測繪有更為豐富的圖形特點。采用數字化測繪技術完成的地形圖中,地物點包含豐富的屬性信息。另外,在繪圖過程中,便于調用各種測圖符號,從而完成地形圖的繪制。具體到水利工程的應用中,通過數字化測繪方式制作的地圖不僅包括了基本的地圖信息,而且還有各種具體的地形、地質、水文條件等的標記和分析,這些都對工程方有很高的利用價值。
數字化技術為數字化產品提供了存放和保管方面的便利,并且保存的數字化信息不會丟失,增加了工程建設過程中地形圖的實用性,規避了重復測量現象,減少了工程測量成本,拓展了地形信息的用途,滿足了不同客戶的需要[1]。
以往的測繪過程大致分為人工測量和數據處理,因受到各種自然條件以及人為操作的影響,測量結果常產生較大的誤差。而數字化測繪技術主要是依靠計算機進行測量工作,并且后期的測量數據處理也都是通過計算機完成,隨著技術的進步以及數字化測繪技術的應用,可以將測繪工作中由于人為因素對測量結果產生的影響降到最低,并盡可能地避免在測繪過程中自然因素的影響,因此,應用數字化測繪技術進行測量,可以大大提高測繪結果的精確度。
數字遙感技術主要是用來測量和采集地理數據,它和GIS、GPS技術相互配合,共同組成數字化測繪技術的核心部分。
在測量具體的地形信息時,可以采用數字遙感技術。首先是根據遠程測量得到的數據建立相應的攝影圖像,之后利用各種圖像與信息處理軟件對測量和采集到的地理信息數據進行分析和調整,以檢查并糾正測量過程中造成的誤差,保證圖像的精確度。利用數字遙感技術繪制的水利工程地形圖像,能夠為后期的工程建設提供準確的地理信息[2],為施工打下良好的基礎。
地理信息系統是地理學和計算機技術完美結合的典范之一。地理信息系統依靠發達的網絡技術和計算機處理技術,對地球的各項數據進行了細致的分析和整理,并且將這些數據匯總在一個數據庫中,進行測繪工作時,測繪人員不用到現場進行實地勘測就可以了解當地的地理條件以及其他數據,這就為以后的工作提供了極大的便利。
利用GIS地理信息系統,可以大大提高測繪工作的效率,可以幫助測繪人員進行數據采集以及數據分析處理工作,但是在這些工作完成后,還需要對這些數據進行管理和監督,建立相關數據庫資源,以便后期的調用。通過利用GIS技術中的建模程序,可以對采集到的地理信息數據進行自動建模工作,形成3D地形圖,在這一模型圖中,不僅包括基本的地理數據,還有橋梁、建筑等細節展示。
GPS技術是數字化測繪技術中的一個重要組成部分。從技術角度對全球衛星定位技術加以分析,可將其分為靜態定位和RTK實時定位2種。而這2種定位技術都可以在測量工作中進行應用。首先,GPS靜態定位技術在水利工程中的運用有下列優勢:(1)GPS系統具備很強的穩定性,可以有效避免外界各種因素的干擾,并且可以解決傳統測量中自然環境影響下點與點間不能通視的缺陷。(2)RTK-GPS技術是結合載波相位動態實時差分測量方法完成測量工作,在水利工程戶外測量中發揮著十分關鍵的作用,可以保證厘米級的測量精度。RTK-GPS技術在水利工程測量中的應用原理為:通過基準站對調節器進行調整,精確地把觀測數據和站點坐標的電磁信號傳送到流動站。而流動站不但是基準站的接受點,同時也是GPS觀測數據的接收站,可以同時完成對2個站點所傳送的差分觀測數據進行處理[3],為水利工程的有序開展提供高精準度的數據。該定位技術適宜在規模不大的水利工程中使用,能發揮出較大的優勢,確保測量工作的精度,提升整體測繪水平[4]。
數字化測繪技術在工程測量中獲得了廣泛的運用,它取代了傳統的人工模擬繪圖,可以將測量精確度大大提高,降低工程測量的操作難度,為工程測量的進一步發展做出貢獻。在實際測繪工作中要使用更加方便的設備,不斷開發并學習新技術,完成測繪技術的可持續發展。